Wytrawij płytkę drukowaną z artykułami kuchennymi: 6 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:30

Podczas majsterkowania przy projektach elektronicznych szybko zdasz sobie sprawę, że im bardziej są one złożone, tym trudniej je ze sobą zlutować. Zwykle oznacza to stworzenie szczurzego gniazda z pojedynczych przewodów, które mogą być nieporęczne i trudne do rozwiązania. Czas spróbować zrobić własne płytki drukowane w domu! Są świetnym sposobem na testowanie nowych projektów obwodów i znacznie ułatwiają późniejszy montaż projektu - wystarczy dodać części.

Jest jednak pewien haczyk: większość istniejących zestawów używa naprawdę paskudnych chemikaliów, takich jak chlorek żelazowy lub kwas solny, do wytrawiania miedzi… więc w tej instrukcji pokażę ci, jak to zrobić z rzeczami w kuchni. Nazwij to tworzeniem obwodów high-tech-low-tech, jeśli chcesz..

Będziesz potrzebował:

• 1 kopia Autodesk Eagle (lub innego oprogramowania do projektowania płyt)
• 1 opakowanie miedziana płyta platerowana (jednostronna pusta płytka drukowana)
• 1 opakowanie papieru do naklejek (ważne: upewnij się, że podkład odchodzi w JEDNYM DUŻYM KAWAŁCE - bez gotowych nacięć)
• 1 żelazko do ubrań
• 1 biurowa drukarka laserowa
• 1 butelka acetonu lub lakieru do paznokci
• 1 butelka białego octu
• 1 butelka nadtlenku wodoru
• 1 pudełko soli kuchennej (najlepiej drobno zmielona)
• 1 pudełko folia aluminiowa
• Rękawiczki i ochrona oczu

Krok 1: Przygotuj swój projekt PCB

Po przetestowaniu obwodu na płytce prototypowej możesz zacząć układać komponenty w oprogramowaniu. Można to zrobić na wiele sposobów - użyłem Autodesk Eagle, który jest darmowy, ale bardzo wydajny. Nie wyjaśnię, jak z niego korzystać - to wykracza poza zakres jednego Instructable. Jeśli jednak chcesz się uczyć, Sparkfun.com ma kilka naprawdę świetnych samouczków.

Bez względu na to, jakie oprogramowanie wybierzesz, musisz zapisać lub wyeksportować projekt jako plik PNG, aby wytrawić go w domu. (Jeśli używałeś Eagle, napisałem krótkie instrukcje poniżej).

Kiedy skończysz, użyj oprogramowania do edycji obrazu, takiego jak Gimp (lub nawet iPhoto), aby go odwrócić i zrobić ODBICIE LUSTRZANE. Jeśli tego nie zrobisz, ostateczna płytka PCB wyjdzie odwrotnie.

Pobieranie obrazu planszy z Eagle:

• Kliknij przycisk „Ustawienia warstwy”. (wygląda jak trzy wielokolorowe kwadraty).
• Upewnij się, że wyświetlane są TYLKO ślady i podkładki na spodzie planszy. To są rzeczy, które chcesz fizycznie zobaczyć na swojej tablicy. Zwykle będzie to warstwa 16 („Dół”), 17 („Podkładki”), 18 („Vias”) i 20 („Wymiar)”.
• W menu „plik” wybierz „eksportuj”, a następnie „obraz”.
• Ustaw rozdzielczość na 1200 dpi i KONIECZNIE wybierz „monochromatyczny”.
• Nadaj plikowi nazwę i zapisz go.

Krok 2: Przygotuj papier transferowy

Czas przenieść projekt na miedzianą płytkę drukowaną. Aby to zrobić. musisz wydrukować go na papierze podkładowym naklejki.

Czemu? Drukując laserowo wzór na tym nieprzywierającym papierze, będziemy w stanie łatwo naprasować toner na czystą miedź. Po przyklejeniu tworzy naprawdę ładną maskę - jakakolwiek miedź pozostanie odsłonięta, zostanie wytrawiona; wszystko, co jest pokryte tonerem drukarki, pozostanie litym metalem, tworząc obwód.

Najpierw przygotuj papier. Zdejmij wszystkie naklejki i wytrzyj woskową stronę podłoża acetonem. Pamiętaj, aby wyschło. Spowoduje to usunięcie wszelkich olejków z palców (lub naklejek) i zapewni znacznie bardziej jednolite wyniki podczas próby drukowania na nim.

Krok 3: Wydrukuj przelew

Gdy papier będzie gotowy, wsuń go do tacy na „pojedyncze arkusze” drukarki laserowej (zwykle tej, która składa się, aby przyjąć takie rzeczy jak koperty). Upewnij się, że drukujesz po błyszczącej, woskowej stronie!!

Jeśli wszystko pójdzie dobrze, powinieneś mieć odcisk podobny do pokazanego powyżej. Jeśli nie, nie martw się - po prostu przetrzyj acetonem i spróbuj ponownie! Zwykle można uzyskać 2-3 użycia arkusza, zanim stanie się zbyt delikatny, aby go użyć.

Krok 4: Przenieś projekt na PCB

Masz dobry odcisk? Niesamowite. Teraz przygotuj pustą miedzianą tablicę do transferu.

Przetrzyj acetonem i pozostaw do wyschnięcia. NIE dotykaj ponownie powierzchni przed następnym krokiem! Olejek z palców zapobiegnie przywieraniu wzoru do miedzi

Przymocuj pustą miedzianą tablicę do góry na kawałku tektury lub kawałka drewna. Pomocna jest taśma dwustronna, która zapobiega jego przemieszczaniu się

Połóż nowo wydrukowany projekt PCB na miedzianej płycie. Możesz zakleić krawędzie na miejscu, aby zapobiec przesuwaniu się arkusza

Ustaw żelazko wysoko (ustawienie lnu) i dociśnij papier do naklejek zakrywający miedzianą płytkę. Przytrzymaj żelazko na miejscu, zakrywając całą deskę. UWAGA: jeśli krawędzie wychodzą postrzępione lub wyglądają na cieknące, oznacza to, że toner zbytnio się topi. Spróbuj ustawić żelazko na niższym ustawieniu i po prostu naciskaj dłużej

• Naciśnij mocno przez 60 sekund, a następnie powoli przesuwaj żelazko, naciskając przez 3-4 minuty. Uważam, że pomocne jest delikatne naciskanie na szczegółowe obszary końcówką żelazka, aby upewnić się, że w pełni się przenoszą.
• Usuń ciepło i poczekaj kilka minut, aż deska ostygnie. Jeszcze ciepły (ale nie gorący) delikatnie odklej papier transferowy. Jeśli zrobiłeś to dobrze, Twój projekt zostanie przyklejony do miedzi!

Użyj ostrza lub lakieru do paznokci, aby wypełnić wszystkie obszary, które nie zostały w pełni przeniesione lub wyszły słabo. Jeśli jakiekolwiek ślady są zbyt blisko siebie, możesz również zeskrobać część tonera za pomocą ostrza lub igły X-acto

Krok 5: Wytraw swoją deskę

Moment prawdy. Załóż rękawiczki i ochronę oczu i przygotuj się do wytrawiania! Zanim jednak to zrobisz, słowo ostrzeżenia:

NIE WOLNO, powtarzam, NIE wlewać acetonu do roztworu do trawienia. Aceton i nadtlenek wodoru mogą reagować, tworząc wysoce łatwopalną i prawdopodobnie wybuchową substancję chemiczną. Biorąc pod uwagę niskie stężenie nadtlenku wodoru, którego używamy (roztwór 3%), jest to mało prawdopodobne, ale i tak lepiej czuć się bezpiecznie, niż żałować. Teraz z pokazem!

Wymieszaj ze sobą ocet i nadtlenek w proporcji 1:1 w małym naczyniu typu tupperware. Uważam, że pomocne jest podgrzanie go w kuchence mikrofalowej, aby przyspieszyć reakcję chemiczną

• Dodaj tyle soli, ile zmieści roztwór.
• Połóż płytkę PCB z nowo przeniesionym projektem w koszu. Powinieneś usłyszeć syczący dźwięk, gdy reakcja zacznie działać.
• Od czasu do czasu mieszaj mieszaninę i w razie potrzeby dodaj więcej soli i nadtlenku. Podczas rozpuszczania na powierzchni miedzianej płyty utworzy się kawał okruszka - możesz przyspieszyć ten proces, delikatnie wycierając go gąbką lub pędzlem.
• Po około godzinie twoja deska powinna być gotowa! Pamiętaj, aby WYPŁUKAĆ PŁYTĘ WODĄ, a następnie zetrzeć pozostały toner acetonem i pozostawić do wyschnięcia.
• Następnie wywierć otwory w podkładkach komponentów takimi małymi wiertłami (pomaga wiertarka lub pewna ręka - pękają bardzo łatwo).

Jesteś już prawie gotowy do rozpoczęcia lutowania! Ostatnią rzeczą do zrobienia (i to jest ważne) jest bezpieczne posprzątanie bałaganu.

Krok 6: Bezpieczne usuwanie wytrawiacza

Po zakończeniu trawienia płyn będzie wyglądał na niebiesko-zielony. Dzieje się tak dlatego, że proces ten wytworzył octan miedzi (II), który jest trujący. Spuszczanie go do kanalizacji nie jest wspaniałe, więc zamierzamy to zneutralizować.

• Pokrój około metr kwadratowy folii aluminiowej na małe kawałki. Wymieszaj kawałki w niebiesko-zielonym płynie do wytrawiania i pozostaw na kilka godzin na zewnątrz.
• Płyn zmieni kolor na fioletowy i zobaczysz małe brązowe plamki osiadające na dnie. Gratulacje: właśnie zamieniłeś chlorek miedzi w nieszkodliwe sole aluminium i pierwiastkową miedź (brązowe plamki).
• Teraz możesz go bezpiecznie wyrzucić do odpływu.

Uwagi końcowe: Nie zniechęcaj się, jeśli Twoja tablica nie wyjdzie dobrze za pierwszym razem. Potrzebowałem trochę prób i błędów, aby ustawić moje tak, jak chciałem - ale jest to o wiele szybsze i bardziej satysfakcjonujące niż zamawianie desek z zagranicy!

Również: NIE jestem chemikiem - jeśli tak, proszę zastanowić się nad metodami utylizacji! Aby uzyskać więcej informacji na temat tej techniki wytrawiania (i usuwania), jest świetna dyskusja na Blondihacks.com. Szczęśliwego budowania!

******

AKTUALIZACJA: kilka osób wskazało w komentarzach, że moja chemia może być nieco niespójna - przy wystarczającej ilości soli w mieszance roztwór może zmienić kolor na zielony, co oznacza, że jest to chlorek miedzi (II) - to samo, co w niektórych zabójcach korzeni. W takim przypadku dodanie folii aluminiowej spowodowałoby po prostu kolejną trującą substancję chemiczną, chlorek glinu (II), i nie należy jej wyrzucać do kanalizacji. Zobacz dyskusję na temat stackexchange, aby uzyskać więcej informacji

jeśli masz wątpliwości, czy można bezpiecznie spłukać płyn, zawsze możesz zmieszać go z gipsem modelarskim, poczekać, aż stwardnieje i wyrzucić całość

Drugie miejsce w wyzwaniu „Porady i wskazówki dotyczące elektroniki”